[发明专利]一种用于悬浮细胞微重力效应模拟的培养系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种细胞微重力效应模拟研究的实验装置，尤其涉及一种用于悬浮细胞微重力效应模拟的培养系统。

背景技术

微重力细胞生物学研究是空间生命科学研究的的重要内容和环节。由于进行空间实验代价高昂而且机会稀少，使用地面模拟设备进行实验方案的筛选和一些对照研究必不可少。

利用旋转培养器进行细胞微重力效应的模拟是一种可以在普通实验室内实施的重要研究方法。旋转培养器的基本原理是通过培养器以特定速度绕水平轴的旋转，使细胞所感受的重力在一个旋转周期内矢量和为零，从而产生部分类似微重力条件下的生物学效应。

由于旋转培养是一种动态培养，细胞的物质交换和细胞悬液的流体动力学条件与在普通培养器皿内静止培养存在较大区别，因此，如何在实验装置的设计以及实验方法上规范这些差别条件，以分离这些条件所附加的生物学效应与所模拟的微重力效应，是利用旋转培养器进行细胞微重力效应模拟研究的重要前提。

现有的旋转培养器多不能够在线换液，换液操作需要停止旋转，这必然对微重力效应的模拟产生干扰，因而限制了这类旋转培养器的应用(只能用于不须换液的短周期实验)。而一些具有在线灌注功能的旋转培养器只利用了连续灌注可以促进培养器内物质交换的特点，灌注产生的流动剪切仍将显著干扰微重力效应的模拟。由于细胞微重力效应模拟实验是一类对力学条件十分敏感的实验，务须减少其它力学因素的干扰。

此外，为了监测实验过程中细胞在培养器内的悬浮状态以及细胞的生长形态，旋转培养系统有在线观测的需求，但目前还没有可以在线观测的培养器。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于悬浮细胞微重力效应模拟的培养系统，可以实现在线换液、换气以及在线观测。

本发明的一种用于悬浮细胞微重力效应模拟的培养系统包括：

底座；

旋转支架，可转动安装在所述底座上；

驱动旋转部，设置在所述底座上，用于驱动所述旋转支架按照预定的旋转速度进行旋转；

培养器，设置在所述旋转支架上，具有容纳细胞培养液的腔体；

观测部，设置在所述旋转支架上，用于在线观测悬浮于所述培养器中培养液中的细胞的状态。

优选地，还包括：

第一开口，设置在所述培养器上，在该第一开口上设置有第一透气膜和将所述第一透气膜压靠住的具有透气孔的透明的第一透明端盖；

第二开口，设置在所述培养器上，并与所述第一开口相对向，在该第二开口上设置有第二透气膜和将所述第二透气膜压靠住的具有透气孔的透明的第二透明端盖。

优选地，所述观测部包括：

光源，设置在所述旋转支架上，从所述第一开口向所述培养液照射光线；

显微镜，设置在所述旋转支架上，用于观测悬浮于所述培养液中的细胞的状态。

优选地，所述光源为LED光源。

优选地，在所述旋转支架上还设置有CCD，用于获取由所述显微镜头观测到的悬浮于所述培养液中的细胞的状态的图像信息，并将该图像信息发送给外接PC。

优选地，所述培养器上还设置有用于进样取样及气泡排除的第一溶液进出口、用于在线换液的第二溶液进出口和第三溶液进出口，所述第二溶液进出口上安装有单向阀，所述第三溶液进出口上设置有滤器；在所述培养器上还设置有与所述培养器同轴旋转的第一旋转密封接头和第二密封接头，所述第一旋转密封接头的一端通过软管与所述单向阀相连，另一端与蠕动泵管相连；所述第二旋转密封接头的一端通过软管与所述滤器相连，另一端和废液接收袋相连。

本发明通过在旋转支架上设置观测部，当将旋转支架按照预定的旋转速度旋转的时候，可在线观测模拟微重力的效应下，盛在培养器内的悬浮于培养液的细胞的状态，从而实现在线观测。

附图说明

图1细胞微重力效应模拟培养系统的结构示意图；

图2培养器的结构示意图。

具体实施方式